CN1135023A - 往复运动活塞型压缩机 - Google Patents

Abstract

一种压缩机，具备可以回转地支承在机体(11、12、15、16)上的驱动轴(32)、设置在该驱动轴上的驱动板(35)、形成于机体上的缸腔(11a、12a)和设置于缸腔内的活塞(36)。该活塞与驱动板是动作连结，驱动轴的回转通过驱动板变换为活塞在缸腔内的往复运动，随着活塞的往复运动，由吸入腔(25、26)吸入缸腔内气体被压缩后输出到输出腔(27、28)。在机体内设置空洞(41、42、43、44)，为的是利用缸腔内部压缩的气体的压力来减小缸腔内圆面的变形。

Description

往复运动活塞型压缩机

本发明涉及例如斜板式压缩机等往复运动活塞型压缩机。更详细地讲是涉及能减小用于收容活塞而形成于缸体上的缸腔的变形的往复运动型压缩机。

一般，作为用于进行车辆的空调的压缩机，已知有往复运动活塞型压缩机。图9表示这种压缩机。在该压缩机上，前罩55是夹着阀板53接合在前缸体51的前端面上。后罩56是夹着阀板54接合在后缸体52的后端面上。缸体51、52与阀板53、54以及罩55、56是用多根螺栓57固定成一体。

驱动轴58可以回转地支承在两缸体51、52上所形成的轴心孔内。斜板59是固定在驱动轴58上，并配置在形成于两缸体51、52之间的曲柄室60内。前后成对的多对缸腔51a、52a在驱动轴58的周围而形成于缸体51、52内。双头型活塞61分别收容在各对缸腔51a、52a内，通过滑块62与斜板59进行连结。

随着驱动轴58的回转而形成的斜板59的摆动通过滑块62传递给各活塞61，各活塞61在缸腔51a、52a内进行往复运动。由于该活塞61的往复运动，进行由吸入腔63、64向缸腔51a、52a内的制冷剂气体的吸入和缸腔51a、52a内的制冷剂气体的压缩以及其压缩制冷剂气体向输出腔65、66的输出。

吸入通路67、68是在螺栓57的周围并且形成于缸体51、52上。吸入腔63、64通过吸入通路67、68与曲柄室60连通。

但是，在上述的压缩机上，利用多条螺栓57将两缸体51、52和阀板53、54以及两罩55、56锁紧时，缸腔51a、52a如图10中双点划线所示，以微米(μm)单位发生变形。又在附图中，缸腔51a、52a的变形量是夸大描绘的。该变形量，向缸腔51a、52a的径向外方最大为8μm左右；向缸腔51a、52a的径向内方最大为10μm左右。因此，缸腔51a、52a的内圆面与活塞61的外圆面之间的间隙局部地增大，缸腔51a、52a内的制冷剂气体会由间隙大的部分泄漏，制冷剂气体的压缩效率降低。另外，缸腔51a、52a的内圆面局部地强力地触压在活塞61的外周面上，致使活塞61在缸腔51a、52a内不能灵活地滑动。其结果，活塞61和缸腔51a、52a不仅会局部地磨损，而且活塞61会产生烧熔。

如图11中双点划线所示，两缸体51、52随着用螺栓57进行的锁紧，在两者51、52的接合面附近外径向增大的方向变形。其结果，缸腔51a、52a的内圆面和活塞61的外圆面之间的间隙，对于驱动轴58的轴线方向来说不是一定的，会产生上述的气体的泄漏与磨损等问题。

本发明的目的在于提供一种往复活塞型压缩机，能在压缩机运转状态时减小缸腔的内圆面的变形。

为达到上述目的，在本发明中，压缩机具备可以回转地支承在机体上的驱动轴、设置在该驱动轴上的驱动板、形成于机体上的缸腔和设置于缸腔内的活塞；该活塞相对于上述驱动板是动连结，驱动轴的回转是通过驱动板变换成活塞在缸腔内的往复运动，随着其往复运动，由吸入腔吸入到缸腔内的气体被压缩后输出到输出腔内，其特征在于：设置减小变形的结构，该结构是利用在上述缸腔内被压缩的气体的压力来减小缸腔的内圆面的变形。

图1是表示将本发明具体化了的第1实施例的压缩机总体纵剖面图；

图2是图1的2—2剖视图；

图3是图1的3—3剖视图；

图4是表示第1实施例的作用的说明图；

图5是表示本发明的第2实施例的压缩机的剖视图；

图6是表示本发明的第2实施例的压缩机的剖视图；

图7是表示本发明的第3实施例的压缩机的主要部剖视图；

图8是图7的8—8剖视图；

图9是表示以往的斜板式压缩机的纵剖视图；

图10是图9的10—10剖视图；

图11是概略地表示缸体的剖视图。

下面，按图1—图4说明将本发明具体化了的双头活塞型斜板式压缩机的第1实施例。

如图1所示，前缸体11和后缸体12是互相接合在相对的端面上。前罩15夹着阀板13接合在前缸体11的前端面上。后罩16夹着阀板14接合在后缸体12的后端面上。形成吸入阀17a、18a的第1板17、18分别夹在各缸体11、12和各阀板13、14之间。形成输出阀19a、20a的第2板19、20分别夹在各阀板13、14和各罩15、16之间。形成挡板21a、22a的第3板21、22分别夹在各第2板19、20和各罩15、16之间。挡板21a、22a限制输出阀19a、20a的开放量。

如图1—图3所示，多根(本实用例中为5条)螺栓23由前罩15的前面旋入后罩16的螺孔内，将缸体11与12、阀板13与14、罩15与16、第1板17与18、第2板19与20以及第3板21与22紧固成一体。缸体11、12和罩15、16构成机体。

驱动轴32通过径向轴承33、34可以回转地支承在两缸体11、12的轴心孔11b、12b内。前后成对的多对缸腔11a、12a在驱动轴32的周围形成各缸体11、12。双头型活塞36分别收容在各对缸腔11a、12a内。压缩室29、30借助活塞36形成于缸腔11a、12a内。

曲柄室31形成于两缸体11、12内，位于前后缸腔11a、12a之间。斜板35在曲柄室31内是固定于驱动轴32上，通过一对半球状的滑块37、38连结在各活塞36的中间部。因此，随着驱动轴32的回转而产生的斜板35的摆动通过滑块37、38传递给各活塞36，各活塞36在缸腔11a、12a内往复运动。一对推力轴承39、40在曲柄室31内配置于两缸体11、12的对向的内壁面与斜板35的轮毂部35a的端面之间。

输出腔27、28形成于罩15、16内的中心部。吸入腔25、26在输出腔27、28的周围形成于各罩15、16内。隔壁15a、16a形成于各罩15、16的内壁面上，用于互相区划输出腔27、28和吸入腔25、26。环状的凸条16b形成于后罩16的内壁面上，用于将第2板20和第3板22压在阀板14上。多个缺口16c形成于凸条16b上，使由凸条16b所包围的空间28A与输出腔28连通。因此，空间28A构成输出腔28的一部。

吸入孔13a、14a形成于各阀板13、14上，用于使吸入腔25、26和压缩室29、30连通。排出孔13b、14b形成于各阀板13、14上，用于使输出腔27、28与压缩室29、30连通。

在活塞36由上死点向下死点移动的吸入行程时，使吸入阀17a、18a开启，将吸入腔25、26内的制冷剂气体由吸入孔13a、14a吸入到压缩室29、30内。在活塞由下死点向上死点移动的压缩行程和输出行程时，使输出阀19a、20a开启，将在压缩室29、30内所压缩的制冷剂气体由输出孔13b、14b向输出腔27、28输出。

多条吸入通路11c、12c在螺栓23的周围形成于缸体11、12内，用于使曲柄室31与吸入腔25、26连通。曲柄室31与外部制冷剂回路(未予图示)的导入管连接。在外部制冷剂回路内流动的制冷剂气体通过导入管而导入曲柄室31内。输出通路11d、12d形成于缸体11、12内，与输出腔27、28连通。输出通路11d、12d与外部制冷剂回路的导出管连接。输出腔27、28内制冷剂气体通过输出通路11d、12d向导出管导出。

与前侧的输出腔27连通的多个空洞41形成于前缸体11、第1板17、阀板13和第2板19上，并在靠近前缸体11的中心处，位于邻接的各缸腔11a之间。同样，与后侧的输出腔28连通的多个空洞42形成于后缸体12、第1板18、阀板14和第2板20上，并在靠近后缸体12的中心处，位于邻接的各缸腔12a之间。这些空洞41、42是配置于缸腔11a、12a的内圆面上向径向外方变形的部分附近。换言之，空洞41、42是配置在能减小缸腔11a、12a的内圆面向径向外方变形的位置上。空洞41、42沿着缸腔11a、12a的轴线方向延伸。空洞41、42的轴线方向的长度与缸腔11a、12a的轴线方向的长度大致相同。

下面，说明如上述那样构成的压缩机的作用。

驱动轴32借助汽车发动机等外部动力源进行回转时，其回转通过斜板35变换成为活塞36在缸腔11a、12a内的往复运动。随着该活塞36的往复运动，由外部制冷剂回路的导入管导入曲柄室31内的制冷剂气体经由吸入通路11c、12c而导入吸入腔25、26内，同时由该吸入腔25、26吸入到压缩室29、30内。压缩室29、30内的制冷剂气体由活塞36进行压缩后，输出到输出腔27、28内。输出腔27、28内的高压制冷剂气体通过输出通路11d、12d向导出管导出，供给到外部制冷剂回路上的冷凝器、膨胀阀、蒸发器(未予图示)内。其结果，进行车辆的室内的空调。

在压缩机运转时，输出腔27、28内的高压制冷剂气体的一部流入空洞41、42内。由于制冷剂气体的高压力作用于空洞41、42内，能减小缸腔11a、12a的内圆面的变形。更详细情况如图4所示，在各空洞41、42内，制冷剂气体的压力是作为将空洞41、42的内圆面向其径向外方(箭头P1方向)推压的力进行作用。该推压力成为将缸腔11a、12a的内圆面上向径向外方变形的部分向径向内方推压的力。由于该推压力，能减小缸腔11a、12a的内圆面向径向外方的变形。又随着缸腔11a、12a的内圆面向径向外方的变形的减小，缸腔11a、12a的内圆面向径向内方的变形也能减小。

图2中的双点划线表示压缩机运转时缸腔11a、12a的内圆面的形状。又在图2中，缸腔11a、12a的变形量是夸大描绘的。通过该图2中的双点划线与表示以往的压缩机的图8中的双点划线的比较可知，在本实施例中，缸体11、12和罩15、16等随着用螺栓23进行锁紧，即使缸腔11a、12a的内圆面变形，但在压缩机运转时，其变形也能减小。可以确认在本实施例的压缩机内，可以控制缸腔11a、12a的变形量，向缸腔11a、12a的径向外方最大为2μm左右，向缸腔11a、12a的径向内方最大为5μm左右。

因此，缸腔11a、12a的内圆面与活塞36的外圆面之间的间隙局部地不同的情形得以控制，其间隙在全周范围内大致是一定的。其结果，压缩室29、30内的制冷剂气体的泄漏得到控制，制冷剂气体的压缩效率提高。又能防止缸腔11a、12a的内圆面与活塞36的外圆面局部地强力触压，活塞36在缸腔11a、12a内灵活地滑动。因此，不仅能抑制活塞36和缸腔11a、12a的磨损，而且能防止由于活塞36的烧熔等引起的损伤，提高压缩机的耐久性能。

由压缩室29、30输出到输出腔27、28的压缩制冷剂气体也流入空洞41、42内。换言之，空洞41、42构成输出腔27、28的一部分。而且，在后罩16的中间部形成空间28A，该空间28A构成输出腔28的一部分。其结果，由压缩空29、30输出到输出腔27、28的压缩制冷剂气体在该输出腔27、28内形成一定的压力后，通过输出通路11d、12d供给到外部制冷剂回路内。因此，不增大压缩机的外形尺寸，即能抑制随压缩制冷剂气体的输出而发生的脉动及随此脉动而发生的噪声。

下面，按照图5和图6说明本发明的第2实施例。在该实施例中，与上述第1实施例相同的构件是以同一编号来表示，其说明从略。

如图5和图6所示，在该第2实施例中，代替上述第1实施例中的空洞41、42，与吸入腔25、26连通的多个空洞43、44形成于缸体11与12、第1板17与18、阀板13和14以及第2板19与20上，并位于邻接的各缸腔11a、12a之间。这些空洞43、44配置于缸腔11a、12a的内圆面上向径向内方变形的部分附近。换言之，空洞43、44是配置在能减小缸腔11a、12a的内圆面向径向内方变形的位置上。空洞43、44是沿着缸腔11a、12a的轴线方向延伸，其轴线方向的长度与缸腔11a、12a的轴线方向的长度大致相同。

流入空洞43、44内的吸入腔25、26内制冷剂气体的压力比活塞处于压缩及输出行程的压缩室29、30内的压力低。而且，由于空洞43、44的存在，在形成该空洞43、44的部分附近，能容许缸腔11a、12a某种程度的变形。在活塞36的压缩和输出行程时，相当于输出压力的高压作用于缸腔11a、12a的内圆面上时，其压力是作为将缸腔11a、12a的内圆面向其径向外方推压的力进行作用。由于该推压力，在缸腔11a、12a的内圆面上向径向内方变形的部分(换言之即空洞43、44附近的部分)能向径向外方进行变形。其结果，能减小缸腔11a、12a的内圆面的向径向内方的变形。又随着缸腔11a、12a的内圆面向径向内方变形的减小，缸腔11a、12a内圆面向径向外方的变形也能减小。

因此，在该第2实施例中也与第1实施例相同，制冷剂气体的泄漏得到控制，制冷剂气体的压缩效率提高。又活塞36和缸腔11a、12a的磨损能得到控制，同时能防止损伤，提高压缩机的耐久性能。

下面按照图7和图8说明该发明的第3实施例。在该实施例中，与上述第1实施例相同的构件的相同的编号表示，其说明从略。

如在以往的技术中所说明的那样(参看图11)，随着两缸体11、12用螺栓23进行的锁紧，在两者11、12的接合面附近(换言之即全部缸体的中间部附近)外径向增大的方向变形。随着该变形，缸腔11a、12a的变形也是两缸体11、12的接合面附近变大。因此，如图7和图8所示，在该第3实施例中，与输出腔27、28连通的空洞41、42是形成于缸体11、12的外周附近，并位于缸腔11a、12a的内圆面上向径向外方变形的部分附近。并且，空洞41、42的内周面之中，与缸腔11a、12a对向侧的面41a、42a的面积，有关驱动轴32的轴向是在两缸体11、12的接合面侧(全部缸体的中间部侧)变大。

这样构成时，两缸体11、12的接合面侧，换言之即缸腔11a、12a的变形量大的一侧，缸腔11a、12a的内圆面是由大的力向径向内方推压。随着这种推压产生的缸腔11a、12a的内圆面向径向内方的位移量，如图7中的双点划线所示，是两缸体11、12的接合面侧变大。因此，在两缸体11、12的接合面侧，缸腔11a、12a的内圆面的变形减小。其结果，缸腔11a、12a的内圆面与活塞36的外圆面之间的间隙有关驱动轴32的轴向大致是一定的。

因此，在该第3实施例中，也与上述第1与第2实施例相同，制冷剂气体的泄漏得到控制，制冷剂气体的压缩效率提高。又活塞36和缸腔11a、12a的磨损得到控制，同时能防止损伤，提高压缩机的耐久性能。

另外，本发明还能如下述那样进行具体化。

(1)上述第3实施例的构造，对于上述第2实施例中的与吸入腔25、26连通的空洞43、44来说也大致能同样适用。就是说，将空洞43、44的内圆面的直径作成，对于驱动轴32的轴向来说是在两缸体11、12的接合面侧变大。作成这样时，当缸腔11a、12a的内周面被压缩室29、30内的高压力向径向外方推压时，随其推压而产生的缸腔11a、12a的内圆向径向外方的位移量，是在两缸体11、12的接合面侧变大。因此，缸腔11a、12a的内圆面的变形，是在两缸体11、12的接合面侧减小。其结果，缸腔11a、12a的内圆面与活塞36的外圆面之间的间隙对于驱动轴32的轴向来说大致是一定，可获得与上述第3实施例同样的效果。

(2)在上述第1和第3实施例中，空洞41、42是沿着缸腔11a、12a的轴线方向成直线状地延伸，但是也可在能将缸腔11a、12a的内圆面向径向外方的变形减小的位置范围内，将该空洞41、42作成向缸腔11a、12a的圆周方向弯曲。

(3)对于本发明来说，只要是例如单头活塞型的斜板式压缩机或随斜板的倾斜角的变化可调节输出容量的活塞式可变容量压缩机等活塞在缸腔内往复运动型式的压缩机，不论是在何种型式的压缩机上都能具体化。

(4)在上述第1和第3实施例中，为了减小缸腔11a、12a的变形，是在缸体11、12上形成空洞41、42，但是代替这种空洞41、42，可在各罩15、16上形成与输出腔27、28连通的腔，并且，随着输出腔27、28内的高压制冷剂气体流入该腔内，通过致动体使楔构件动作。借助这种楔构件，也可以将缸腔11a、12a的内圆面向径向内方推压，以减小缸腔11a、12a的内圆面的变形。

(5)在上述第2实施例和上述另一侧(1)中，空洞43、44不一定与吸入腔25、26连通，也可以使空洞43、44不与吸入腔25、26连通地形成于缸体11、12上。

Claims (13)

1.一种压缩机，具备可以回转地支承在机体上的驱动轴、设置在该驱动轴上的驱动板、形成于机体上的缸腔和设置于缸腔内的活塞；该活塞相对于上述驱动板是动作连结，驱动轴的回转是通过驱动板变换成活塞在缸腔内的往复运动，随着其往复运动，由吸入腔吸入到缸腔内的气体被压缩后输出到输出腔内，其特征在于：

设置减小变形的结构(41、42、43、44)，该减小变形的结构(41、42、43、44)是利用在上述缸腔(11a、12a)内被压缩的气体的压力来减小缸腔(11a、12a)的内圆面的变形。

2.按权利要求1所述的压缩机，其特征在于：上述减小变形的结构包括形成于机体上的空洞(41、42、43、44)，该空洞(41、42、43、44)是配置在能减小上述缸腔(11a、12a)的内圆面的变形的位置上。

3.按权利要求2所述的压缩机，其特征在于：上述缸腔(11a、12a)是围绕着驱动轴(32)设置多个，上述空洞(41、42、43、44)位于邻接的各缸腔(11a、12a)之间。

4.按权利要求2或3所述的压缩机，其特征在于：上述空洞(41、42、43、44)是沿着缸腔(11a、12a)的轴线方向延伸，其轴线方向的长度与缸腔(11a、12a)的轴线方向的长度大致相同。

5.按权利要求2—4中的任一项所述的压缩机，其特征在于还包括：

上述机体包括着具有缸腔(11a、12a)的缸体(11、12)和接合在该缸体(11、12)上并且形成吸入腔(25、26)与输出腔(27、28)的罩构件(15、16)；

用于紧固上述缸体(11、12)和罩构件(15、16)的螺栓(23)；

上述空洞(41、42、43、44)是形成于上述缸体(11、12)上。

6.按权利要求5所述的压缩机，其特征还在于：

上述缸体包括前缸体(11)和后缸体(12)；上述前与后缸体(11、12)各自具有互相对向并且被接合的第1端面与互相离开的第2端面；前与后缸体(11、12)各自具有缸腔(11a、12a)与空洞(41、42、43、44)；上述缸腔(11a、12a)与空洞(41、42、43、44)是从上述第2端面向第1端面延伸；

上述罩构件包括接合在前缸体(11)的第2端面上的前罩(15)与接合在后缸体(12)的第2端面上的后罩(16)。

7.按权利要求2—6中的任一项压缩机，其特征在于：上述空洞(41、42)是与上述输出腔(27、28)连通，该空洞(41、42)是形成于能减小上述缸腔(11a、12a)的内圆面向径向外方变形的位置上。

8.按权利要求7所述的压缩机，其特征在于：上述空洞(41、42)是配置在上述缸腔(11a、12a)的内圆周上向径向外方变形的部分附近，由输出腔(27、28)导入空洞(41、42)内的压缩气体将缸腔(11a、12a)的内圆面上向径向内外方变形的部分向径向内方推压。

9.按权利要求6所述的压缩机，其特征还在于：

上述空洞(41、42)是与上述输出腔(27、28)连通的。

上述空洞(41、42)是配置在上述缸腔(11a、12a)的内圆面上向径向外方变形的部分附近；

由输出腔(27、28)导入上述空洞(41、42)内的压缩气体是将缸腔(11a、12a)的内圆面上向径向外方变形的部分向径向内方推压；

上述空洞(41、42)的内周面之中，与缸腔(11a、12a)对向侧的面(41a、42a)，随着伸向上述前与后缸体(11、12)的第1端面而在变宽。

10.按权利要求2—6中的任一项所述的压缩机，其特征在于：上述空洞(43、44)是形成于能减小上述缸腔(11a、12a)的内周面向径向内方变形的位置上。

11.按权利要求10所述的压缩机，其特征在于：上述空洞(43、44)是配置在上述缸腔(11a、12a)的内圆面上向径向内方变形的部分附近；该空洞(43、44)容许上述缸腔(11a、12a)的内圆面上向径向内方变形的部分，随着缸腔(11a、12a)内的气体的压缩向径向外方变形。

12.按权利要求10或11所述的压缩机，其特征在于：上述空洞(43、44)与上述吸入腔(25、26)连通。

13.按权利要求6所述的压缩机，其特征还在于：

上述空洞(43、44)是配在上述缸腔(11a、12a)的内圆面上向径向内方变形的部分附近；

上述空洞(43、44)容许上述缸腔(11a、12a)的气体的压缩向径向外方变形；

上述空洞(43、44)的内圆面的直径，随着伸向上述前与后缸体(11、12)的第1端面而在变大。

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